光電導(dǎo)器件模板-展示頁
2024-11-19 00:56本頁面
【正文】 v ） 低造價(jià)、高可靠、長壽命、可見光輻射探測器 光電導(dǎo)增益比較高(103～104) 響應(yīng)時(shí)間比較長(大約50ms) 廣泛用于自動(dòng)化技術(shù)和攝影機(jī)中的光計(jì)量。,在第1章討論光電導(dǎo)效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，光敏電阻在微弱輻射作用的情況下光電導(dǎo)靈敏度Sg與光敏電阻兩電極間距離l的平方成反比，參見（185）式；在強(qiáng)輻射作用的情況下光電導(dǎo)靈敏度Sg與光敏電阻兩電極間距離l的二分之三次方成反比，參見（188）式；都與兩電極間距離l有關(guān)。,某些光敏電阻的增益甚至可高達(dá)106。 在光敏電阻兩端的金屬電極之間加上電壓，其中便有電流通過，受到適當(dāng)波長的光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增加而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。光照愈強(qiáng)，阻值愈低。光敏電阻的原理結(jié)構(gòu)如右圖所示。,光電導(dǎo)效應(yīng)原理（半導(dǎo)體材料的體效應(yīng)）——光電導(dǎo)探測器 ——光照下改變自身的電阻率（光照愈強(qiáng),器件自身的電阻愈小） ——光敏電阻（光導(dǎo)管） 本征型光敏電阻 —— 一般在室溫下工作，適用于可見光和近紅外輻射探測 非本征型光敏電阻—— 通常在低溫條件下工作，常用于中、遠(yuǎn)紅外輻射探測,一、光敏電阻的原理與結(jié)構(gòu),為何？,在電路中的符號(hào),常見的光敏電阻有CdS、CdSe、PbS、InSb、HgxCd1xTe （是由HgTe和CdTe兩種材料混在一起的固溶體 ）,用于制造光敏電阻的材料主要是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。,第二章、光電導(dǎo)器件,光電探測器在所工作的波長中具有高靈敏度、高響應(yīng)速度及低噪聲。光電探測器是一種能夠?qū)⒐獾男盘?hào)轉(zhuǎn)換為電的信號(hào)的半導(dǎo)體器件。光探測器的工作包括三個(gè)步驟： ①由入射光產(chǎn)生載流子； ②通過任何可行的電流增益機(jī)制，使載流子傳導(dǎo)及倍增；③電流與外部電路相互作用，以提供輸出信號(hào)。另外，光電探測器必須輕薄短小、使用低電壓或低電流，并具有高可靠度。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制做很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，然后接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。在黑暗環(huán)境里，它的電阻值很高，當(dāng)受到光照時(shí)，只要光子能 量大于半導(dǎo)體材料的禁 帶寬度，則價(jià)帶中的電 子吸收一個(gè)光子的能量 后可躍遷到導(dǎo)帶，并在 價(jià)帶中產(chǎn)生一個(gè)帶正電 荷的空穴，這種由光照 產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)增 加了半導(dǎo)體材料中載流,子的數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下 降。入射光消失后，由光子激發(fā) 產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將逐漸復(fù)合，光敏電阻的阻值也就 逐漸恢復(fù)原值。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加直流電壓，也可以加交流電壓。一般光敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為103s~1010s，它們被大量應(yīng)用于紅外光偵測，尤其是波長大于幾微米以上的區(qū)域。,根據(jù)光敏電阻的設(shè)計(jì)原則可以設(shè)計(jì)出如圖22所示的3種基本結(jié)構(gòu)，圖22（a）所示光敏面為梳形的結(jié)構(gòu)。 PbS（常溫下禁帶寬度為0.41eV） 近紅外輻射探測器 波長響應(yīng)范圍在1～3.4μm，峰值響應(yīng)波長為2μm 內(nèi)阻（暗阻）大約為1MΩ 響應(yīng)時(shí)間約200μs 廣泛用于遙感技術(shù)和武器紅外制導(dǎo)技術(shù) InSb(銻化銦，室溫下禁帶寬度為0.18eV) 近紅外輻射探測器，室溫下，噪聲大。,聲性能大大改善 峰值響應(yīng)波長為5μm；響應(yīng)時(shí)間短（大約50109s） 適用于快速紅外信號(hào)探測,1)暗電阻、亮電阻 光敏電阻在室溫和全暗條件下測得的穩(wěn)定電阻值稱為暗電阻，或暗阻。例如MG4121型光敏電阻暗阻大于等于0.1M。此時(shí)流過的電流稱為亮電流。 亮電流與暗電流之差稱為光電流。這樣光敏電阻的靈敏度就高。各種材料的光譜特性如下圖所示。,光敏電阻的光譜響應(yīng)主要由光敏材料禁帶寬度、雜質(zhì)電離能、材料摻雜比與摻雜濃度等因素有關(guān)。如圖23所示，光敏電阻的光電特性呈非線性?？紤]到許多實(shí)際因素，光敏電阻的光電特性并非呈線性,在1.5.1節(jié)討論光電導(dǎo)效應(yīng)時(shí)
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